Development of strategies to extend the deformation limits of complex cold and semi cold forging processes on the basis of damage mechanics

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In diesem Projekt soll eine FE-basierte Analyse komplexer Umformprozesse der Kalt- und ggf. Halbwarmmassivumformung auf die Möglichkeit des Auftretens rißkritischer Bereiche vorgenommen werden. Ziel ist es, die Rißbildung durch geeignete Strategien zu unterbinden und damit die Formgebungsgrenzen zu erweitern. Diese Strategien können sein: Geometrische Modifikation der formgebenden Werkzeugpartien, Veränderung der Stadienplanung oder eine partielle bis vollständige Erwärmung des Rohlings bzw. der Zwischenformen. Grundlage zur Erkennung rißkritischer Umformzonen bilden Schädigungsmodelle, die in die FE-Programme integriert werden. Deren Eignung für die Rißvoraussage bei duktilen Werkstoffen wird zunächst in einfachen Modellversuchen überprüft. Dabei werden Rißort und -zeitpunkt durch die Ultraschall-Emissionsanalyse ermittelt und mit den Ergebnissen einer begleitenden FE-Analyse mit eingebauten Rißkriterien verglichen. Danach werden die erweiterten FE-Programme auf reale rißgefährdete Umformbeispiele angewandt, um daran die Wirksamkeit der Strategien zur Schädigungsvermeidung und Erweiterung der Formgebungsgrenzen durch iterative Simulationen zu überprüfen. Später sollen die Untersuchungen auf 3D-Umformbeispiele ausgedehnt werden.